Dimensionnement des bras du RICA IV

Comme vous avez pu le voir sur l’article précédent, notre prototype du RICA IV possède des bras à l’avant et à l’arrière.  Ces bras lui permettront de monter les différents obstacles qui se trouveront sur son passage.

Ces bras étant une partie important de notre système, nous avons donc réalisé des calculs de dimensionnement.

Par exemple, nous avons dimensionné le support de bras qui  représente la partie maintenant  en position les roues de courroie.

Pour vérifier que notre support résiste aux efforts qui lui seront appliqués durant son utilisation, une étude par éléments finis à l’aide du logiciel ANSYS a été réalisée.  

ANSYS est un logiciel de dimensionnement des structures. En simplifier,  il calcul les contraintes subies par la pièce. Via ces contraintes, il peut prédire les déformations subies par la pièce et les points sensibles.

Pour réaliser une étude sur ce logiciel, nous devons prendre en compte prendre en compte les paramètres suivant :

• la matière de la pièce, ici un acier avec les propriétés suivantes

• les efforts appliqués sur celle-ci : soit le poids du prototype d’environs 30 kg
• sa géométrie

Une fois tous ces paramètres rentrés dans le logiciel, nous devons réaliser un maillage.  Le maillage consiste à mettre en place des formes géométriques triangulaires ou quadrilatère sur l’intégralité de la pièce. Puis à chaque extrémité de ces formes, le logiciel devra réaliser un calcul des efforts subis en ce point.  

Le maillage de notre pièce est donc les suivants :

Apres avoir réalisé le maillage, on lance le calcul ce qui nous permet d’obtenir les résultats suivants :

Sur cette simulation, on peut observer la déformation.  Nous savons donc cette pièce aura un déplacement maximum de 0,6 mm dans le cas où elle doit porter l’intégralité du poids du prototype.  

Sur cette simulation, on peut observer les contraintes dans la pièce. Le support de bras subit de forte contraint au niveau des perçages. Cependant ces contraintes sont faibles, maximum 316 MPa et un acier peut supporter jusqu’à 415 MPa .

Grâce à ces simulations, on peut dire de notre support est correctement dimensionné et résistera aux différents efforts durant son utilisation.